伏打电池和水的电解
高中常见的电池的电极反应式的书写
高中常见的电池的电极反应式的书写-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN高中常见的原电池电极反应式的书写书写过程归纳:列物质,标得失(列出电极上的物质变化,根据价态变化标明电子得失)。
选离子,配电荷(根据介质选择合适的离子,配平电荷,使符合电荷守)。
巧用水,配个数(通常介质为水溶液,可选用水配平质量守恒)一次电池1、伏打电池:(负极—Zn、正极—Cu、电解液—H2SO4)负极: Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应) 正极: 2H++2e-==H2↑ (还原反应)离子方程式 Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+2、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性)负极: Fe–2e-==Fe2+ (氧化反应) 正极:2H++2e-==H2↑ (还原反应)离子方程式 Fe+2H+==H2↑+Fe2+ (析氢腐蚀)3、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液中性或碱性)负极: 2Fe–4e-==2Fe2+ (氧化反应) 正极:O2+2H2O+4e-==4-OH (还原反应) 化学方程式 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 (吸氧腐蚀) 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程)4.铝镍电池:(负极—Al、正极—Ni 电解液 NaCl溶液、O2)负极: 4Al–12e-==4Al3+ (氧化反应) 正极:3O2+6H2O+12e-==12-OH(还原反应)化学方程式 4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池)5、普通锌锰干电池:(负极—Zn、正极—C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物)负极:Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应) 正极:2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O (还原反应) 化学方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑6、碱性锌锰干电池:(负极—Zn、正极—C、电解液KOH 、MnO2的糊状物)负极:Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH)2(氧化反应)正极:2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnOOH +2 OH-(还原反应)化学方程式 Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnOOH7、银锌电池:(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH )负极:Zn+2OH––2e-== Zn(OH)2 (氧化反应)正极:Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH- (还原反应)化学方程式 Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag8、铝–空气–海水(负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水)负极:4Al-12e-==4Al3+ (氧化反应)正极:3O2+6H2O+12e-==12OH-(还原反应)总反应式为: 4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3(铂网增大与氧气的接触面)9、镁---铝电池(负极--Al、正极--Mg 电解液KOH)负极(Al): 2Al + 8 OH–- 6e- = 2AlO2–+4H2O (氧化反应)正极(Mg): 6H2O + 6e- = 3H2↑+6OH–(还原反应)化学方程式: 2Al + 2OH– + 2H2O = 2AlO2–+ 3H2二次电池(又叫蓄电池或充电电池)1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO2 电解液—浓硫酸)放电时负极: Pb-2e-+SO42-=PbSO4(氧化反应)正极: PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O (还原反应) 充电时阴极: PbSO4 + 2H+ + 2e-== Pb+H2SO4(还原反应)阳极: PbSO4 + 2H2O - 2e-== PbO2 + H2SO4 + 2H+ (氧化反应)放电2PbSO4+2H2O总化学方程式 Pb+PbO2 + 2H2SO4充电2、铁--镍电池:(负极-- Fe 、正极—NiO 2、电解质溶液为KOH 溶液)放电时 负极: Fe -2e —+ 2 OH – == Fe (OH)2 (氧化反应)正极: NiO 2 + 2H 2O + 2e —== Ni(OH)2 + 2 OH – (还原反应)充电时 阴极: Fe (OH)2 + 2e —== Fe + 2 OH – (还原反应)阳极: Ni(OH)2 -2e —+ 2 OH – == NiO 2 + 2H 2O (氧化反应)总化学方程式 Fe + NiO 2+ 2H 2O 充电放电 Fe (OH)2 + Ni(OH)23、LiFePO 4电池(正极—LiFePO 4,负极—石墨,含Li +导电固体为电解质)放电时 负极: Li - e — ==Li + (氧化反应)正极: FePO 4 + Li + + e —== LiFePO 4 (还原反应)充电时: 阴极: Li + + e —== Li (还原反应)阳极: LiFePO 4-e —== FePO 4 + Li + (氧化反应)总化学方程式 FePO 4 + Li 放电LiFePO 44、镍--镉电池(负极--Cd 、正极—NiOOH 、电解质溶液为KOH 溶液) 放电时 负极: Cd -2e —+ 2 OH – == Cd(OH)2 (氧化反应)正极: 2NiOOH + 2e — + 2H 2O == 2Ni(OH)2+ 2OH –(还原反应)充电时 阴极: Cd(OH)2 + 2e —== Cd + 2 OH – (还原反应)阳极:2 Ni(OH)2 -2e —+ 2 OH – == 2NiOOH + 2H 2O (氧化反应)总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O 充电放电Cd(OH)2 + 2Ni(OH)25、氢--镍电池:(负极-LaNi 5储氢合金、正极—NiOOH 、电解质KOH+LiOH )放电时 负极: LaNi 5H 6-6e —+ 6OH –== LaNi 5 + 6H 2O (氧化反应)Ni(OH)2+Cd(OH)2正极: 6NiOOH +6e—+ 6H2O ==6 Ni(OH)2 + 6OH–(还原反应) 充电时阴极: LaNi5 +6e—+ 6H2O== LaNi5H 6+ 6OH–(还原反应)阳极: 6 Ni(OH)2 -6e—+ 6OH–== 6NiOOH + 6H2O (氧化反应) 总化学方程式 LaNi5H 6 + 6NiOOH 放电LaNi5 + 6Ni(OH)2燃料电池根据题意叙述书写常见于燃料电池,由于燃料电池的优点较多,成为了近年高考的方向。
伏打电池原理
伏打电池原理
伏打电池是一种最常见的化学电源,其工作原理基于化学反应产生的电能。
伏打电池由两个电极(正极和负极)及其之间的电解质组成。
在伏打电池中,正极是由二氧化锌(ZnO2)制成的,负极则由锌(Zn)构成。
两种材料之间的电解质通常为浓度适当的氢氧化钾(KOH)溶液。
当伏打电池正极与负极之间连接一个外电路时,化学反应开始发生。
锌负极上的锌原子会失去两个电子,转化成锌离子(Zn²⁺)。
这些电子会沿着外电路流到正极上。
同时,正极上的氧气和水会反应生成氢氧根离子(OH⁻)和锌离子。
锌离子和氢氧根离子会形成氢氧化锌(Zn(OH)₂)沉淀。
这个化学反应导致负极逐渐溶解,同时在正极周围形成锌离子和氢氧化锌沉淀的层。
这些沉淀物会增加电池内部的电阻,并最终使电池无法继续工作。
伏打电池因为其低成本、易于制造和适用于低功率设备的特点而被广泛应用。
然而,由于负极的溶解以及沉淀物的形成,伏打电池通常不能被重复充电和使用。
一旦电池用尽,必须更换为新的电池。
原电池电极反应式的书写汇总-练习与答案
高中常见的原电池、电解池电极反应式的书写练习一、一次电池1、伏打电池:(负极一Zn,正极一3,电解液一H2SO4)负极:正极:总反应离子方程式Zn + 2H+== Hj+ Zn2+2、铁碳电池(析氢腐蚀):(负极一Fe,正极一酬电解液一酸性)负极:正极:总反应离子方程式Fe+2H+==Hj+Fe2+3、铁碳电池(吸氧腐蚀):(负极一Fe,正极一勒电解液一中性或碱性)负极:正极:总反应化学方程式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 ;(铁锈的生成过程)4.铝镍电池:(负极一Al,正极一即,电解液一NaCl溶液)负极:正极:总反应化学方程式:4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3(海洋灯标电池)5、普通锌锰干电池:(负极一一Zn,正极一一碳棒,电解液一一NH4cl糊状物)负极:正极:总反应化学方程式:Zn+2NH4cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O6、碱性锌锰干电池:(负极一一Zn,正极一一碳棒,电解液KOH糊状物)负极:正极:总反应化学方程式:Zn +2MnO2+2H2O == Zn(OH)2 + MnO(OH)7、银锌电池:(负极一一Zn,正极--Ag2O,电解液NaOH )负极:正极:总反应化学方程式:Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag8、镁铝电池:(负极--Al,正极--Mg,电解液KOH)负极(Al):正极(Mg):总反应化学方程式:2Al + 2OH- + 6HO = 2 [Al (OH) 1 -+ 3H T 2 429、高铁电池(负极--Zn,正极--碳,电解液KOH和K2FeO4)正极:负极:放电、2 4 2,充电 23 10、镁/乩02酸性燃料电池正极:负极:总反应化学方程式:Mg+ H2sO4+H2O2=MgSO4+2H2O二、充电电池1、铅蓄电池:(负极一Pb正极一PbO2电解液一稀硫酸)负极:正极:总化学方程式Pb+PbO2 + 2H2sO4==2PbsO4+2H2O2、镍镉电池(负极--Cd、正极一400乩电解液:KOH溶液)放电时负极:正极:总化学方程式Cd + 2NiOOH + 2H2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2 三、燃料电池1、氢氧燃料电池:总反应方程式:2H2 + O2 === 2H2O(1)电解质是KOH溶液(碱性电解质)负极:正极:(2)电解质是乩504溶液(酸性电解质)负极:正极:(3)电解质是脂。
水电瓶原理
水电瓶原理水电瓶是一种利用水和电能进行能量转换的装置,其原理主要是利用水的分解和电解来产生氢气和氧气,从而实现能量的储存和释放。
水电瓶作为一种新型的能源储存装置,具有环保、高效、安全等优点,在未来的能源领域有着广阔的应用前景。
下面,我们将详细介绍水电瓶的原理及其相关知识。
首先,水电瓶的原理是基于水的电解反应。
当直流电通过水中时,水分子会发生电解反应,分解成氢气和氧气。
这个反应的化学方程式可以表示为2H2O → 2H2 + O2。
其中,2H2O代表两个水分子,2H2代表两个氢气分子,O2代表一个氧气分子。
这个反应是一个放热反应,需要一定的电能输入才能促使反应进行。
其次,水电瓶的工作原理是利用电解反应来储存和释放能量。
当外部电源施加在水电瓶上时,电解反应开始进行,将电能转化为化学能,储存在水电瓶中。
当需要释放能量时,水电瓶将储存的化学能转化为电能输出,从而驱动外部设备工作。
这种能量转化的过程是可逆的,可以实现能量的储存和释放。
另外,水电瓶的原理还涉及到储能效率和能量密度的问题。
水电瓶作为一种新型的能源储存装置,其储能效率和能量密度是评价其性能优劣的重要指标。
储能效率是指储存和释放能量的效率,即输入的电能和输出的电能之间的比值。
能量密度是指单位体积或单位质量下储存的能量大小。
水电瓶在这两方面都有着较高的性能,能够满足不同场景下的能源需求。
最后,水电瓶的原理还涉及到安全性和环保性的考虑。
由于水电瓶的工作原理是基于水的电解反应,因此在工作过程中不会产生有害物质,对环境没有污染。
同时,水电瓶在工作过程中也不会产生高温和高压等危险因素,具有较高的安全性。
这使得水电瓶成为一种理想的清洁能源储存装置,有着广阔的应用前景。
总之,水电瓶作为一种新型的能源储存装置,其原理是基于水的电解反应,能够实现能量的储存和释放。
其工作原理涉及到电解反应、能量转化、储能效率、能量密度、安全性和环保性等方面。
水电瓶具有环保、高效、安全等优点,在未来的能源领域有着广阔的应用前景。
高中原电池+电解池常见方程式总结
放电3Zn(OH)充电10、镁/H2O2酸性燃料电池正极:负极:总反应化学方程式:Mg+ H2SO4+H2O2=MgSO4+2H2O二、充电电池1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO2 电解液— 稀硫酸)负极:正极:总化学方程式Pb+PbO2 + 2H2SO4==2PbSO4+2H2O2、镍镉电池(负极--Cd、正极—NiOOH、电解液: KOH溶液)放电时负极:正极:总化学方程式Cd + 2NiOOH + 2H2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2三、燃料电池1、氢氧燃料电池:总反应方程式: 2H2 + O2 === 2H2O(1)电解质是KOH溶液(碱性电解质)负极:正极:(2)电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)负极:正极:(3)电解质是NaCl溶液(中性电解质)负极:正极:2、甲醇燃料电池(注:乙醇燃料电池与甲醇相似)(1)碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:负极:总反应化学方程式:2CH3OH + 3O2 + 4KOH=== 2K2CO3 + 6H2O(2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极:负极:总反应式2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O3、CO燃料电池(铂为两极、电解液H2SO4溶液)总反应方程式为:2CO +O2 =2CO2正极:负极:4、甲烷燃料电池(1)碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:负极:总反应方程式:CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O(2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)总反应方程式:CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O 正极:负极:5、肼(N2H4)燃料电池(电解质溶液是20%~30%的KOH溶液)总反应方程式:N2H4+ O2 === N2 +2H2O正极:负极:6、H2、Cl2电池(铂为两极,一极为H2,另一极为Cl2,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液)正极:负极:总反应方程式:7、A g、Cl2电池(负极—Ag 、正极—铂,通入Cl2,电解液: 1 mol·L-1盐酸)正极:负极:总反应方程式:2Ag+ Cl2==2 Ag Cl8、H2、N2电池(铂为两极,一极为H2,另一极为N2,电解质溶液是盐酸、氯化铵溶液)正极:负极:总反应方程式:3H2 + N2 +2HCl==2 NH4Cl四、非水电池1、氢氧电池:一极为H2,另一极为空气与CO2的混合气,电解质为熔融K2CO3(盐)负极:正极:总反应方程式2H2 + O2 === 2H2O2、固体酸燃料电池(一极通入空气,另一极通入H2;电解质是CsHSO4固体传递H+)负极:正极:总反应方程式2H2 + O2 === 2H2O3、新型燃料电池(一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体)正极:负极:总反应方程式:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O4、CO电池(一极为CO,另一极为空气与CO2的混合气,Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质)正极:负极:总反应方程式O2 +2CO==4CO25、Li-Al/FeS电池(一级是Li-Al合金,一极是粘有FeS的石墨,电解质是Li2CO3熔融盐)正极:负极:总反应方程式:2Li+FeS=Li2S+Fe五、电解池1、写出下列电解池的电极反应式和总反应式(1)用惰性电极电解硫酸钠溶液:若要恢复到原溶液浓度,加入一定量____________ 阳极: 。
高中常见原电池电极反应式书写总结
高 中常见的原电池电极反应式的书写一、一次电池1、 伏打电池:(负极一Zn ,正极一Cu ,电解液一HbSQ )负极: Zn - 2e ==Zn正极:2H +2e ==H> T + 2 +总反应离子方程式 Zn + 2H == H 2 T + Zn2、铁碳电池(析氢腐蚀):(负极一Fe ,正极一C,电解液一一酸性) 负极:Fe - 2e _==Fe 2+正极:2H ++2e _ ==H T+ 2+ 总反应离子方程式 Fe+2H ==f T +Fe3、 铁碳电池(吸氧腐蚀):(负极一Fe ,正极一C,电解液一一中性或碱性)负极:2Fe - 4e ==2Fe 正极:Q+2HQ+4e ==4QH - 总反应化学方程式:2Fe+Q+2H2Q==2Fe (QH 》 4Fe (QH )2+Q+2H2O==4Fe (QH 》;2Fe (QH )s ==Fe 2Q 3 +3 H 2Q (铁锈的生成过程)4、铝镍电池:(负极一Al ,正极一Ni ,电解液一一NaCI 溶液)负极:4Al - 12e _ ==4Al 3+正极:3O>+6H 2O+12e _==12OH - 总反应化学方程式: 4AI+3O 2+6H2O==4AI (OH )3 (海洋灯标电池) 5、 铝-空气-海水 (负极一一铝,正极一一石墨、铂网等能导电的惰性材料,电解液一一海水)负极:4Al _ 12e _ ==4AI 3+正极:3Q 2+6H 2O+12e ==12OH 总反应式为:4AI+3O 2+6HO===4AI (OH )3 (铂网增大与氧气的接触面)(海洋灯标电池)6、 普通锌锰干电池:(负极一一Zn ,正极一一碳棒,电解液一一 NHCI 糊状物)负极:Zn - 2e _==Zn 2+ 正极:2MnQ+2NH ++2e _==MnQ +2NH 3+H2O总反应化学方程式: Zn+2NHCI+2M nO=Z nCl 2+MnO+2NH+H 2O7、 碱性锌锰干电池:(负极一一Zn ,正极一一碳棒,电解液 KOH 糊状物)负极:Zn + 2OH - 2e _== Zn (OH ) 2 正极:2MnO+ 2H 2O + 2e _==2MnO (OH ) +2OH 总反应化学方程式: Zn +2MnQ +2H 2O == Zn (OH ) 2 + MnO (OH )8、 银锌电池:(负极一一Zn ,正极一一A@Q,电解液NaOH )负极:Zn+2OH - 2e _== ZnO +HQ 正极:AgO + H 2O + 2e _== 2Ag + 2OH _总反应化学方程式: Zn + Ag 2O == ZnO + 2Ag9、镁铝电池:(负极一一AI ,正极一一Mg 电解液KOH负极(AI ) : 2AI + 8OH 一 + 6e _ = 2AIO 2_ +4HLO 正极(Mg ) : 6H 2O + 6e _ = 3H 2 T +6OH 总反应化学方程式: 2AI + 2OH _ + 2H 2O = 2AIO 2_ + 3出T10、 一次性锂电池: (负极一一金属锂,正极一一石墨,电解液:LiAICI 4_ SOCI 2) 负极:8Li _ 8e _ = 8 Li + 正极:3SOC 2 + 8e _ = SO 2一+ 2S + 6CI _总反应化学方程式 8Li + 3SOCI 2 === Li 2SQ + 6LiCI + 2S 二、二次电池(又叫蓄电池或充电电池)1、 铅蓄电池:(负极一Pb 正极一PbQ 电解液一 稀硫酸)放电时:负极: Pb _ 2e + SO ==PbSO 正极:PbQ + 2e + 4H + SO ==PbSO+ 2HQ总化学方程式 Pb + PbQ + 2H 2SQ==2PbSO+2H 2O2、镍镉电池(负极一一Cd 、正极一NiOOH 电解液:KOH 溶液)Ni (OH ) 2+Cd (OH )2 放电时 负极:Cd _ 2e — + 2 OH -= = Cd (OH )2 正极:2NiOOH + 2e —+ 2H 2O == 2Ni (OH ) 2+ 2OH 「 总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O===Cd (OH 2 + 2Ni (OH ) 2三、燃料电池:书写过程归纳:列物质,标得失 选离子,配电荷燃料电池是原电池中一种比较特殊的电池,它与原电池形成条件有一点相悖,就是不一定两极是两根活动性不同的电极,也可以用相同的两根电极。
高中化学常见的电池的电极反应式的书写汇总完整版
高中化学常见的电池的电极反应式的书写汇总标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]书写过程归纳:列物质,标得失(列出电极上的物质变化,根据价态变化标明电子得失)。
选离子,配电荷(根据介质选择合适的离子,配平电荷,使符合电荷守)。
巧用水,配个数(通常介质为水溶液,可选用水配平质量守恒)一次电池1、伏打电池:(负极—Zn、正极—Cu、电解液—H2SO4)负极: Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应) 正极: 2H++2e-==H2↑ (还原反应)离子方程式 Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+2、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3弱酸性)负极: Fe–2e-==Fe2+ (氧化反应) 正极:2H++2e-==H2↑ (还原反应)离子方程式 Fe+2H+==H2↑+Fe2+ (析氢腐蚀)3、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液中性或碱性)负极: 2Fe–4e-==2Fe2+ (氧化反应) 正极:O2+2H2O+4e-==4OH (还原反应)化学方程式 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2(吸氧腐蚀) 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3 H2O (铁锈的生成过程)4.铝镍电池:(负极—Al、正极—Ni 电解液 NaCl溶液、O2)负极: 4Al–12e-==4Al3+ (氧化反应) 正极:3O2+6H2O+12e-==12OH(还原反应)化学方程式 4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3(海洋灯标电池)5、普通锌锰干电池:(负极—Zn、正极—C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物)负极:Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应) 正极:2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O (还原反应)化学方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑6、碱性锌锰干电池:(负极—Zn、正极—C、电解液KOH 、MnO2的糊状物)负极:Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH)2(氧化反应)正极:2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnOOH +2 OH-(还原反应)化学方程式 Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2+ MnOOH7、银锌电池:(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH )负极:Zn+2OH––2e-== Zn(OH)2(氧化反应)正极:Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH- (还原反应)化学方程式 Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2+ 2Ag8、铝–空气–海水(负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水)负极:4Al-12e-==4Al3+ (氧化反应)正极:3O2+6H2O+12e-==12OH-(还原反应)总反应式为: 4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3(铂网增大与氧气的接触面)9、镁---铝电池(负极--Al、正极--Mg 电解液KOH)负极(Al): 2Al + 8 OH–- 6e- = 2AlO2–+4H2O (氧化反应)正极(Mg): 6H2O + 6e- = 3H2↑+6OH–(还原反应)化学方程式: 2Al + 2OH– + 2H2O = 2AlO2–+ 3H210、锂电池一型:(负极--金属锂、正极--石墨、电解液LiAlCl4 -SOCl2)负极:8Li -8e-=8 Li + (氧化反应)正极:3SOCl2+8e-=SO32-+2S+6Cl-(还原反应)化学方程式 8Li+ 3SOCl2 === Li2SO3+ 6LiCl + 2S,二次电池(又叫蓄电池或充电电池)1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO2电解液—浓硫酸)放电时负极: Pb-2e-+SO42-=PbSO4(氧化反应)正极: PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O (还原反应)充电时阴极: PbSO4 + 2H+ + 2e-== Pb+H2SO4(还原反应)阳极: PbSO4 + 2H2O - 2e-== PbO2+ H2SO4+ 2H+ (氧化反应)总化学方程式 Pb+PbO2 + 2H2SO4充电放电2PbSO4+2H2O2、铁--镍电池:(负极-- Fe 、正极—NiO2、电解质溶液为KOH溶液)放电时负极: Fe-2e—+ 2 OH– == Fe (OH)2(氧化反应)正极: NiO2 + 2H2O + 2e—== Ni(OH)2+ 2 OH–(还原反应)充电时阴极: Fe (OH)2+ 2e—== Fe + 2 OH–(还原反应)阳极: Ni(OH)2-2e—+ 2 OH– == NiO2+ 2H2O (氧化反应)总化学方程式 Fe + NiO2+ 2H2O放电 Fe (OH)2+ Ni(OH)23、LiFePO4电池(正极—LiFePO4,负极—石墨,含Li+导电固体为电解质)放电时负极: Li - e— ==Li + (氧化反应)正极: FePO4 + Li+ + e—== LiFePO4(还原反应)充电时:阴极: Li+ + e—== Li (还原反应)阳极: LiFePO4-e—== FePO4+ Li+ (氧化反应)总化学方程式 FePO4 + Li充电放电 LiFePO44、镍--镉电池(负极--Cd、正极—NiOOH、电解质溶液为KOH溶液)放电时负极: Cd-2e—+ 2 OH– == Cd(OH)2(氧化反应)正极: 2NiOOH + 2e — + 2H 2O == 2Ni(OH)2+ 2OH–(还原反应)充电时 阴极: Cd(OH)2 + 2e —== Cd + 2 OH – (还原反应)阳极:2 Ni(OH)2 -2e —+ 2 OH – == 2NiOOH + 2H 2O (氧化反应)总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O 放电Cd(OH)2 + 2Ni(OH)25、氢--镍电池:(负极-LaNi 5储氢合金、正极—NiOOH 、电解质KOH+LiOH )放电时 负极: LaNi 5H 6-6e —+ 6OH –== LaNi 5 + 6H 2O (氧化反应)正极: 6NiOOH +6e —+ 6H 2O ==6 Ni(OH)2 + 6OH – (还原反应)充电时 阴极: LaNi 5 +6e —+ 6H 2O== LaNi 5H 6+ 6OH – (还原反应)阳极: 6 Ni(OH)2 -6e —+ 6OH –== 6NiOOH + 6H 2O (氧化反应)总化学方程式 LaNi 5H 6 + 6NiOOH放电LaNi 5 + 6Ni(OH)26、高铁电池:(负极—Zn 、正极---石墨、电解质为浸湿固态碱性物质)放电时 负极:3Zn -6e - + 6 OH –== 3 Zn(OH)2 (氧化反应)正极:2FeO 42— +6e -+ 8H 2O ==2 Fe (OH)3 + 10OH – (还原反应)充电时 阴极:3Zn(OH)2 +6e -==3Zn + 6 OH – (还原反应)阳极:2Fe(OH)3 -6e -+ 10OH –==2FeO 42—+ 8H 2O (氧化反应)Ni(OH)2+Cd(OH)2总化学方程式 3Zn + 2K2FeO4+ 8H2O放电3Zn(OH)2+ 2Fe(OH)3+ 4KOH7、锂电池二型(负极LiC6、正极含锂的二氧化钴LiCoO2、充电时LiCoO2中Li被氧化,Li+还原以Li原子形式嵌入电池负极材料碳C6中,以LiC6表示)放电时负极: LiC6 – xe- = Li(1-x)C6+ x Li+ (氧化反应)正极: Li(1-x)CoO2+ xe- + x Li+ == LiCoO2(还原反应)充电时阴极: Li(1-x)C6+ x Li+ + xe- =LiC6(还原反应)阳极: LiCoO2 – xe-= Li(1-x)CoO2+ x Li+(氧化反应)总反应方程式 Li(1-x)CoO2+ LiC6 充电放电LiCoO2+ Li(1-x)C6燃料电池根据题意叙述书写常见于燃料电池,由于燃料电池的优点较多,成为了近年高考的方向。
常见原电池、电解池的电极反应及电池反应的小结
常见原电池、电解池的电极反应及电池反应的小结一、一次电池1、伏打电池:(负极—Zn,正极—Cu,电解液—H2SO4)负极:正极:总反应离子方程式Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+2、铁碳电池(析氢腐蚀):(负极—Fe,正极—C,电解液——酸性)负极:正极:总反应离子方程式Fe+2H+==H2↑+Fe2+3、铁碳电池(吸氧腐蚀):(负极—Fe,正极—C,电解液——中性或碱性)负极:正极:总反应化学方程式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2;(铁锈的生成过程) 4.铝镍电池:(负极—Al,正极—Ni,电解液——NaCl溶液)负极:正极:总反应化学方程式:4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池)5、普通锌锰干电池:(负极——Zn,正极——碳棒,电解液——NH4Cl糊状物)负极:正极:总反应化学方程式:Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O6、碱性锌锰干电池:(负极——Zn,正极——碳棒,电解液KOH糊状物)负极:正极:总反应化学方程式:Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnO(OH)7、银锌电池:(负极——Zn,正极--Ag2O,电解液NaOH )负极:正极:总反应化学方程式:Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag8、镁铝电池:(负极--Al,正极--Mg,电解液KOH)负极(Al):正极(Mg):总反应化学方程式:2Al + 2OH-+ 6H2O =2【Al(OH)4】-+ 3H2↑9、高铁电池(负极--Zn,正极--碳,电解液KOH和K2FeO4)正极:负极:总反应化学方程式:3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH放电充电10、镁/H2O2酸性燃料电池正极:负极:总反应化学方程式:Mg+ H2SO4+H2O2=MgSO4+2H2O二、充电电池1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO2 电解液—稀硫酸)负极:正极:总化学方程式Pb+PbO2 + 2H2SO4==2PbSO4+2H2O2、镍镉电池(负极--Cd、正极—NiOOH、电解液: KOH溶液)放电时负极:正极:总化学方程式Cd + 2NiOOH + 2H2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2三、燃料电池1、氢氧燃料电池:总反应方程式: 2H2 + O2 === 2H2O(1)电解质是KOH溶液(碱性电解质)负极:正极:(2)电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)负极:正极:(3)电解质是NaCl溶液(中性电解质)负极:正极:2、甲醇燃料电池(注:乙醇燃料电池与甲醇相似)(1)碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:负极:总反应化学方程式:2CH3OH + 3O2 + 4KOH=== 2K2CO3 + 6H2O(2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极:负极:总反应式2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O3、CO燃料电池(铂为两极、电解液H2SO4溶液)总反应方程式为:2CO +O2 =2CO2正极:负极:4、甲烷燃料电池(1)碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:负极:总反应方程式:CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O(2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)总反应方程式:CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O 正极:负极:5、肼(N2H4)燃料电池(电解质溶液是20%~30%的KOH溶液)总反应方程式:N2H4+ O2 === N2 +2H2O正极:负极:6、H2、Cl2电池(铂为两极,一极为H2,另一极为Cl2,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液)正极:负极:总反应方程式:7、A g、Cl2电池(负极—Ag 、正极—铂,通入Cl2,电解液: 1 mol·L-1盐酸)正极:负极:总反应方程式:2Ag+ Cl2==2 Ag Cl8、H2、N2电池(铂为两极,一极为H2,另一极为N2,电解质溶液是盐酸、氯化铵溶液)正极:负极:总反应方程式:3H2 + N2 +2HCl==2 NH4Cl四、非水电池1、氢氧电池:一极为H2,另一极为空气与CO2的混合气,电解质为熔融K2CO3(盐)负极:正极:总反应方程式2H2 + O2 === 2H2O2、固体酸燃料电池(一极通入空气,另一极通入H2;电解质是CsHSO4固体传递H+)负极:正极:总反应方程式2H2 + O2 === 2H2O3、新型燃料电池(一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体)正极:负极:总反应方程式:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O4、CO电池(一极为CO,另一极为空气与CO2的混合气,Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质)正极:负极:总反应方程式O2 +2CO==4CO25、Li-Al/FeS电池(一级是Li-Al合金,一极是粘有FeS的石墨,电解质是Li2CO3熔融盐)正极:负极:总反应方程式:2Li+FeS=Li2S+Fe五、电解池1、写出下列电解池的电极反应式和总反应式(1)用惰性电极电解硫酸钠溶液:若要恢复到原溶液浓度,加入一定量____________ 阳极: 。
电池电解水
电池电解水电池电解水是指利用电池的电能将水分解成氢气和氧气的化学反应过程。
电解水是一种重要的实验室技术和工业生产方法,同时也是一种清洁能源的生产途径。
电解水的原理是利用电流通过水溶液,使水分子发生电解,产生氢气和氧气。
在电解水的过程中,水分子会发生离子化,形成氢离子和氧离子。
氢离子会移向阴极,接受电子并还原成氢气;氧离子则会移向阳极,释放出电子并氧化成氧气。
这个过程遵循法拉第电解定律,即电解的物质的化学当量与通过电流的电量成正比。
电解水的反应方程式如下:2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)电池是电解水的重要工具。
常用的电池有蓄电池、碱性电池、锂电池等。
在电解水实验中,蓄电池是常用的电源,因为它能提供稳定的电流。
电解水的实验装置通常包括一个电解槽、两个电极(一个阴极和一个阳极)、电源和连接线。
在实验过程中,将两个电极插入装满水的电解槽中,然后连接电源。
电解槽内的水分子会在电流的作用下分解成氢气和氧气。
氢气会在阴极上生成,阳极上则生成氧气。
这两种气体可以通过适当的收集装置进行收集。
电解水不仅是实验室里常见的实验,也有广泛的工业应用。
其中最重要的应用之一是制氢。
电解水可以通过工业规模的电解设备来生产氢气。
制氢是一种清洁能源的生产方式,因为产生的氢气可以用于驱动燃料电池,产生电能,并且在燃烧过程中只产生水蒸气,不会产生污染物。
除了制氢,电解水还有其他重要的应用。
例如,电解水可以用于金属的电镀过程。
在电镀过程中,通过电解水溶液中的金属离子,可以将金属沉积在其他材料表面上,起到保护和美化的作用。
电解水还可以用于电解制氧、电解制氯等工业过程。
电解水还在环境保护领域有着重要的应用。
电解水可以用于处理废水,将其中的有害物质分解成无害的气体,从而达到净化水质的目的。
此外,电解水还可以用于水处理、消毒等领域。
电池电解水是一种重要的化学反应过程,通过利用电池的电能分解水分子,产生氢气和氧气。
电解水不仅在实验室中常见,也有广泛的工业应用。
原电池电极反应式的书写汇总-练习与答案
高中常见的原电池、电解池电极反应式的书写练习一、一次电池1、伏打电池:(负极—Zn ,正极—Cu ,电解液—H 2SO 4)负极: 正极: 总反应离子方程式 Zn + 2H + == H 2↑+ Zn 2+2、铁碳电池(析氢腐蚀):(负极—Fe ,正极—C ,电解液——酸性)负极: 正极:总反应离子方程式 Fe+2H +==H 2↑+Fe 2+3、铁碳电池(吸氧腐蚀):(负极—Fe ,正极—C ,电解液——中性或碱性)负极: 正极:总反应化学方程式:2Fe+O 2+2H 2O==2Fe(OH)2; (铁锈的生成过程)4.铝镍电池:(负极—Al ,正极—Ni ,电解液——NaCl 溶液)负极: 正极:总反应化学方程式: 4Al+3O 2+6H 2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池)5、普通锌锰干电池:(负极——Zn ,正极——碳棒,电解液——NH 4Cl 糊状物)负极: 正极: 总反应化学方程式:Zn+2NH 4Cl+2MnO 2=ZnCl 2+Mn 2O 3+2NH 3+H 2O6、碱性锌锰干电池:(负极——Zn ,正极——碳棒,电解液KOH 糊状物)负极: 正极:总反应化学方程式:Zn +2MnO 2 +2H 2O == Zn(OH)2 + MnO(OH)7、银锌电池:(负极——Zn ,正极--Ag 2O ,电解液NaOH )负极: 正极 :总反应化学方程式: Zn + Ag 2O == ZnO + 2Ag8、镁铝电池:(负极--Al ,正极--Mg ,电解液KOH )负极(Al): 正极(Mg ): 总反应化学方程式: 2Al + 2OH - + 6H 2O = 2【Al (OH )4】-+ 3H 2↑9、高铁电池 (负极--Zn ,正极--碳,电解液KOH 和K 2FeO 4)正极: 负极:总反应化学方程式:3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH放电 充电10、镁/H2O2酸性燃料电池正极:负极:总反应化学方程式:Mg+ H2SO4+H2O2=MgSO4+2H2O二、充电电池1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO2 电解液—稀硫酸)负极:正极:总化学方程式Pb+PbO2 + 2H2SO4==2PbSO4+2H2O2、镍镉电池(负极--Cd、正极—NiOOH、电解液: KOH溶液)放电时负极:正极:总化学方程式Cd + 2NiOOH + 2H2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2三、燃料电池1、氢氧燃料电池:总反应方程式: 2H2 + O2 === 2H2O(1)电解质是KOH溶液(碱性电解质)负极:正极:(2)电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)负极:正极:(3)电解质是NaCl溶液(中性电解质)负极:正极:2、甲醇燃料电池(注:乙醇燃料电池与甲醇相似)(1)碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:负极:总反应化学方程式:2CH3OH + 3O2 + 4KOH=== 2K2CO3 + 6H2O(2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极:负极:总反应式2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O3、CO燃料电池(铂为两极、电解液H2SO4溶液)总反应方程式为:2CO +O2 =2CO2正极:负极:4、甲烷燃料电池(1)碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:负极:总反应方程式:CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O(2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)总反应方程式:CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O 正极:负极:5、肼(N2H4)燃料电池(电解质溶液是20%~30%的KOH溶液)总反应方程式:N2H4+ O2 === N2 +2H2O正极:负极:6、H2、Cl2电池(铂为两极,一极为H2,另一极为Cl2,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液)正极:负极:总反应方程式:7、A g、Cl2电池(负极—Ag 、正极—铂,通入Cl2,电解液: 1 mol·L-1盐酸)正极:负极:总反应方程式:2Ag+ Cl2==2 Ag Cl8、H2、N2电池(铂为两极,一极为H2,另一极为N2,电解质溶液是盐酸、氯化铵溶液)正极:负极:总反应方程式:3H2 + N2 +2HCl==2 NH4Cl四、非水电池1、氢氧电池:一极为H2,另一极为空气与CO2的混合气,电解质为熔融K2CO3(盐)负极:正极:总反应方程式2H2 + O2 === 2H2O2、固体酸燃料电池(一极通入空气,另一极通入H2;电解质是CsHSO4固体传递H+)负极:正极:总反应方程式2H2 + O2 === 2H2O3、新型燃料电池(一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体)正极:负极:总反应方程式:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O4、CO电池(一极为CO,另一极为空气与CO2的混合气,Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质)正极:负极:总反应方程式O2 +2CO==4CO25、Li-Al/FeS电池(一级是Li-Al合金,一极是粘有FeS的石墨,电解质是Li2CO3熔融盐)正极:负极:总反应方程式:2Li+FeS=Li2S+Fe五、电解池1、写出下列电解池的电极反应式和总反应式(1)用惰性电极电解硫酸钠溶液:若要恢复到原溶液浓度,加入一定量____________ 阳极: 。
原电池电极反应式的书写汇总-练习及答案
高中常见的原电池、电解池电极反应式的书写练习一、一次电池1、伏打电池:(负极—Zn,正极—Cu,电解液—H2SO4)负极:正极:总反应离子方程式Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+2、铁碳电池(析氢腐蚀):(负极—Fe,正极—C,电解液——酸性)负极:正极:总反应离子方程式Fe+2H+==H2↑+Fe2+3、铁碳电池(吸氧腐蚀):(负极—Fe,正极—C,电解液——中性或碱性)负极:正极:总反应化学方程式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2;(铁锈的生成过程)4.铝镍电池:(负极—Al,正极—Ni,电解液——NaCl溶液)负极:正极:总反应化学方程式:4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池)5、普通锌锰干电池:(负极——Zn,正极——碳棒,电解液——NH4Cl糊状物)负极:正极:总反应化学方程式:Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O6、碱性锌锰干电池:(负极——Zn,正极——碳棒,电解液KOH糊状物)负极:正极:总反应化学方程式:Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnO(OH)7、银锌电池:(负极——Zn,正极--Ag2O,电解液NaOH )负极:正极:总反应化学方程式:Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag8、镁铝电池:(负极--Al,正极--Mg,电解液KOH)负极(Al):正极(Mg):总反应化学方程式:2Al + 2OH-+ 6H2O =2【Al(OH)4】-+ 3H2↑9、高铁电池(负极--Zn,正极--碳,电解液KOH和K2FeO4)正极:负极:总反应化学方程式:3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH10、镁/H 2O 2酸性燃料电池正极:负极:总反应化学方程式:Mg+ H 2SO 4+H 2O 2=MgSO 4+2H 2O二、充电电池1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO 2 电解液— 稀硫酸)负极:正极:总化学方程式 Pb +PbO 2 + 2H 2SO 4==2PbSO 4+2H 2O2、镍镉电池(负极--Cd 、正极—NiOOH 、电解液: KOH 溶液)放电时负极:正极:总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2三、燃料电池1、氢氧燃料电池:总反应方程式: 2H 2 + O 2 === 2H 2O(1)电解质是KOH 溶液(碱性电解质)负极:正极:(2)电解质是H 2SO 4溶液(酸性电解质)负极:正极:(3)电解质是NaCl 溶液(中性电解质)负极:正极:2、甲醇燃料电池 (注:乙醇燃料电池与甲醇相似)(1)碱性电解质(铂为两极、电解液KOH 溶液)正极:负极:总反应化学方程式:2CH 3OH + 3O 2 + 4KOH=== 2K 2CO 3 + 6H 2O(2)酸性电解质(铂为两极、电解液H 2SO 4溶液)正极:负极:总反应式 2CH 3OH + 3O 2 === 2CO 2 + 4H 2O放电充电3、CO燃料电池(铂为两极、电解液H2SO4溶液)总反应方程式为:2CO +O2 =2CO2正极:负极:4、甲烷燃料电池(1)碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:负极:总反应方程式:CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O(2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)总反应方程式:CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O 正极:负极:5、肼(N2H4)燃料电池(电解质溶液是20%~30%的KOH溶液)总反应方程式:N2H4+ O2 === N2 +2H2O正极:负极:6、H2、Cl2电池(铂为两极,一极为H2,另一极为Cl2,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液)正极:负极:总反应方程式:7、Ag、Cl2电池(负极—Ag 、正极—铂,通入Cl2,电解液:1 mol·L-1盐酸)正极:负极:总反应方程式:2Ag+ Cl2==2 AgCl8、H2、N2电池(铂为两极,一极为H2,另一极为N2,电解质溶液是盐酸、氯化铵溶液)正极:负极:总反应方程式:3H2 + N2 +2HCl==2 NH4Cl四、非水电池1、氢氧电池:一极为H2,另一极为空气与CO2的混合气,电解质为熔融K2CO3(盐)负极:正极:总反应方程式2H2 + O2 === 2H2O2、固体酸燃料电池(一极通入空气,另一极通入H2;电解质是CsHSO4固体传递H+)负极:正极:总反应方程式2H2 + O2 === 2H2O3、新型燃料电池(一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体)正极:负极:总反应方程式:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O4、CO电池(一极为CO,另一极为空气与CO2的混合气,Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质)正极:负极:总反应方程式O2 +2CO==4CO25、Li-Al/FeS电池(一级是Li-Al合金,一极是粘有FeS的石墨,电解质是Li2CO3熔融盐)正极:负极:总反应方程式:2Li+FeS=Li2S+Fe五、电解池1、写出下列电解池的电极反应式和总反应式(1)用惰性电极电解硫酸钠溶液:若要恢复到原溶液浓度,加入一定量____________ 阳极: 。
高中常见的电池的电极反应式的书写
高中常见的原电池电极反应式的书写(十年高考)书写过程归纳:列物质,标得失(列出电极上的物质变化,根据价态变化标明电子得失)。
选离子,配电荷(根据介质选择合适的离子,配平电荷,使符合电荷守)。
巧用水,配个数(通常介质为水溶液,可选用水配平质量守恒)一次电池1、伏打电池:(负极—Zn、正极—Cu、电解液—H2SO4)负极: Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应) 正极: 2H++2e-==H2↑ (还原反应)离子方程式 Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+2、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性)负极: Fe–2e-==Fe2+ (氧化反应) 正极:2H++2e-==H2↑ (还原反应)离子方程式 Fe+2H+==H2↑+Fe2+ (析氢腐蚀)3、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液中性或碱性)负极: 2Fe–4e-==2Fe2+ (氧化反应) 正极:O2+2H2O+4e-==4-OH (还原反应)化学方程式 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 (吸氧腐蚀) 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程)4.铝镍电池:(负极—Al、正极—Ni 电解液 NaCl溶液、O2)负极: 4Al–12e-==4Al3+ (氧化反应) 正极:3O2+6H2O+12e-==12-OH(还原反应)化学方程式 4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池)5、普通锌锰干电池:(负极—Zn、正极—C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物)负极:Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应) 正极:2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O (还原反应)化学方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑6、碱性锌锰干电池:(负极—Zn、正极—C、电解液KOH 、MnO2的糊状物)负极:Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH)2(氧化反应)正极:2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnOOH +2 OH-(还原反应)化学方程式 Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnOOH7、银锌电池:(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH )负极:Zn+2OH––2e-== Zn(OH)2 (氧化反应)正极:Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH- (还原反应)化学方程式 Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag8、铝–空气–海水(负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水)负极:4Al-12e-==4Al3+ (氧化反应)正极:3O2+6H2O+12e-==12OH-(还原反应)总反应式为: 4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3(铂网增大与氧气的接触面)9、镁---铝电池(负极--Al、正极--Mg 电解液KOH)负极(Al): 2Al + 8 OH–- 6e- = 2AlO2–+4H2O (氧化反应)正极(Mg): 6H2O + 6e- = 3H2↑+6OH–(还原反应)化学方程式: 2Al + 2OH– + 2H2O = 2AlO2–+ 3H210、锂电池一型:(负极--金属锂、正极--石墨、电解液LiAlCl4 -SOCl2)负极:8Li -8e-=8 Li + (氧化反应)正极:3SOCl2+8e-=SO32-+2S+6Cl-(还原反应)化学方程式 8Li+ 3SOCl2 === Li2SO3 + 6LiCl + 2S,二次电池(又叫蓄电池或充电电池)1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO 2 电解液— 浓硫酸)放电时 负极: Pb -2e -+SO 42-=PbSO 4 (氧化反应)正极: PbO 2+2e -+4H ++SO 42-=PbSO 4+2H 2O (还原反应)充电时 阴极: PbSO 4 + 2H + + 2e -== Pb+H 2SO 4 (还原反应)阳极: PbSO 4 + 2H 2O - 2e -== PbO 2 + H 2SO 4 + 2H + (氧化反应)总化学方程式 Pb +PbO 2 + 2H 2SO 4放电2PbSO 4+2H 2O2、铁--镍电池:(负极-- Fe 、正极—NiO 2、电解质溶液为KOH 溶液)放电时 负极: Fe -2e —+ 2 OH – == Fe (OH)2 (氧化反应)正极: NiO 2 + 2H 2O + 2e —== Ni(OH)2 + 2 OH – (还原反应)充电时 阴极: Fe (OH)2 + 2e —== Fe + 2 OH – (还原反应)阳极: Ni(OH)2 -2e —+ 2 OH – == NiO 2 + 2H 2O (氧化反应)总化学方程式 Fe + NiO 2+ 2H 2O放电 Fe (OH)2 + Ni(OH)2 3、LiFePO 4电池(正极—LiFePO 4,负极—石墨,含Li +导电固体为电解质)放电时 负极: Li - e — ==Li + (氧化反应)正极: FePO 4 + Li + + e —== LiFePO 4 (还原反应)充电时: 阴极: Li + + e —== Li (还原反应)阳极: LiFePO 4-e —== FePO 4 + Li + (氧化反应)总化学方程式 FePO 4 + Li 充电放电LiFePO 44、镍--镉电池(负极--Cd 、正极—NiOOH 、电解质溶液为KOH 溶液)放电时 负极: Cd -2e —+ 2 OH – == Cd(OH)2 (氧化反应) 正极: 2NiOOH + 2e — + 2H 2O == 2Ni(OH)2+ 2OH – (还原反应)充电时 阴极: Cd(OH)2 + 2e —== Cd + 2 OH – (还原反应)阳极:2 Ni(OH)2 -2e —+ 2 OH – == 2NiOOH + 2H 2O (氧化反应)总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O 充电放电Cd(OH)2 + 2Ni(OH)25、氢--镍电池:(负极-LaNi 5储氢合金、正极—NiOOH 、电解质KOH+LiOH )放电时 负极: LaNi 5H 6-6e —+ 6OH –== LaNi 5 + 6H 2O (氧化反应)正极: 6NiOOH +6e —+ 6H 2O ==6 Ni(OH)2 + 6OH– (还原反应) 充电时 阴极: LaNi 5 +6e —+ 6H 2O== LaNi 5H 6+ 6OH– (还原反应) 阳极: 6 Ni(OH)2 -6e —+ 6OH –== 6NiOOH + 6H 2O (氧化反应)总化学方程式 LaNi 5H 6 + 6NiOOH 放电LaNi 5 + 6Ni(OH)26、高铁电池:(负极—Zn 、正极---石墨、电解质为浸湿固态碱性物质)放电时 负极:3Zn -6e - + 6 OH –== 3 Zn(OH)2 (氧化反应)正极:2FeO 42— +6e -+ 8H 2O ==2 Fe (OH)3 + 10OH – (还原反应)充电时 阴极:3Zn(OH)2 +6e -==3Zn + 6 OH – (还原反应)阳极:2Fe(OH)3 -6e -+ 10OH –==2FeO 42—+ 8H 2O (氧化反应) Ni(OH)2+Cd(OH)2总化学方程式 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 放电3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH7、锂电池二型(负极LiC6、正极含锂的二氧化钴LiCoO2、充电时LiCoO2中Li被氧化,Li+还原以Li原子形式嵌入电池负极材料碳C6中,以LiC6表示)放电时负极: LiC6 – xe- = Li(1-x)C6 + x Li+ (氧化反应)正极: Li(1-x)CoO2 + xe- + x Li+ == LiCoO2 (还原反应)充电时阴极: Li(1-x)C6 + x Li+ + xe- =LiC6 (还原反应)阳极: LiCoO2 – xe-= Li(1-x)CoO2 + x Li+(氧化反应)总反应方程式 Li(1-x)CoO2 + LiC6 放电LiCoO2 + Li(1-x)C6燃料电池根据题意叙述书写常见于燃料电池,由于燃料电池的优点较多,成为了近年高考的方向。
伏打电池和水的电解
伏打电池和水的电解一、伏打电池的发明水的电解,是在历史上第一个提供稳定连续电流的电源装置──伏打电池于1800年诞生以后才实现的。
伏打电池的发明归功于两位意大利科学家。
一位是解剖学家和医学教授伽伐尼(Galvani,L. 1737-1798),一位是物理学和化学家伏打(Volta,A.1745-1827)。
1780年,伽伐尼在一次解剖青蛙时有一个偶然的发现。
一只已解剖的青蛙放在一个潮湿的铁案上,当解剖刀无意中触及蛙腿上外露的神经时,死蛙的腿猛烈地抽搐了一下。
伽伐尼立即重复了这个实验,又观察到同样的现象。
最初他以为蛙腿发生痉挛是“大气电”作用的结果。
后来他以严谨的科学态度,选择各种不同的金属,例如铜和铁或铜和银,接在一起,而把另两端分别与死蛙的肌肉和神经接触,青蛙就会不停地屈伸抽动。
如果用玻璃、橡胶、松香、干木头等代替金属,就不会发生这样的现象。
作为解剖学家的伽伐尼脑子里总是想着肌肉和神经等,他想用动物体内有某种电来解释,但这种“动物电”的解释是含糊不清的。
1789年他写成了论文:《关于电对肌肉运动的作用》,于1791年发表。
伏打读到了这篇论文后,就多次重复了伽伐尼的实验。
作为物理学家,他的注意点主要集中在那两根金属上,而不在青蛙的神经上。
伏打在此以前已经对电学作出不少贡献。
他曾经对已有验电器进行改造,制成了一种能够测微量电荷的验电器。
1775年,他在给普利斯特里的信中描写了一种起电盘装置。
对于伽伐尼发现的蛙腿抽搐的现象,他想这可能与电有关,但是他认为青蛙的肌肉和神经中是不存在电的,他推想电的流动可能是由两种不同的金属相互接触产生的,与金属是否接触活动的或死的动物无关。
伏打用自己设计的精密验电器,对各种金属进行了许多实验。
这些实验证明,只要在两种金属片中间隔以用盐水或碱水浸过的(甚至只要是湿和)硬纸、麻布、皮革或其它海绵状的东西(他认为这是使实验成功所必须的),并用金属线把两个金属片连接起来,不管有没有青蛙的肌肉,都会有电流通过。
常见原电池电极反应式
常见原电池电极反应式一、一次电池1、伏打电池:(负极—Zn,正极—Cu,电解液—H2SO4)负极: 正极:总反应离子方程式 Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+2、铁碳电池(析氢腐蚀):(负极-Fe,正极-C,电解液—-酸性)负极: 正极:总反应离子方程式 Fe+2H+==H2↑+Fe2+3、铁碳电池(吸氧腐蚀):(负极-Fe,正极-C,电解液——中性或碱性)负极:正极:总反应化学方程式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2; (铁锈生成过程)4.铝镍电池:(负极—Al,正极-Ni,电解液——NaCl溶液)负极:正极:总反应化学方程式: 4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池)5、普通锌锰干电池:(负极—-Zn,正极—-碳棒,电解液——NH4Cl糊状物)负极:正极:总反应化学方程式:Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O6、碱性锌锰干电池:(负极——Zn,正极-—碳棒,电解液KOH糊状物)负极: 正极:总反应化学方程式:Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnO(OH)7、银锌电池:(负极-—Zn,正极--Ag2O,电解液NaOH )负极:正极:总反应化学方程式: Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag8、镁铝电池:(负极--Al,正极--Mg,电解液KOH)负极(Al): 正极(Mg): 总反应化学方程式: 2Al + 2OH-+ 2H2O = 2AlO2-+ 3H2↑9、高铁电池(负极--Zn,正极--碳,电解液KOH和K2FeO4)正极:负极总反应化学方程式:3Zn + 2K2FeO4 + 8H23 + 4KOH 10、镁/H2O2酸性燃料电池正极:负极:总反应化学方程式:Mg+ H2SO4+H2O2=MgSO4+2H2O二、充电电池1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO2 电解液- 稀硫酸)负极:正极:总化学方程式 Pb+PbO2 + 2H2SO4==2PbSO4+2H2O2、镍镉电池(负极--Cd、正极-NiOOH、电解液: KOH溶液)放电时负极: 正极:总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2三、燃料电池1、氢氧燃料电池:总反应方程式:2H2 + O2 === 2H2O(1)电解质是KOH溶液(碱性电解质)负极:正极:(2)电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)负极: 正极:(3)电解质是NaCl溶液(中性电解质)负极:正极:2、甲醇燃料电池(注:乙醇燃料电池与甲醇相似 )(1)碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:负极:总反应化学方程式:2CH3OH + 3O2 + 4KOH=== 2K2CO3 + 6H2O(2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极:负极:总反应式 2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O3、CO燃料电池(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极:负极:总反应方程式为: 2CO + O2 = 2CO24、甲烷燃料电池(1)碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:负极:总反应方程式: CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O(2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极:负极:总反应方程式 CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O5、肼(N2H4)燃料电池(电解质溶液是20%~30%的KOH溶液)正极:负极:总反应方程式: N2H4+ O2 === N2 +2H2O四、非水电池1、氢氧电池:一极为H2,另一极为空气与CO2的混合气,电解质为熔融K2CO3(盐)负极: 正极:总反应方程式 2H2 + O2 === 2H2O2、CO电池(一极为CO,另一极为空气与CO2混合气,Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质)正极:负极:3、一次性锂电池:(负极--金属锂,正极--石墨,电解液:LiAlCl4-SOCl2)负极 : 正极:总反应化学方程式 8Li+ 3SOCl2 === Li2SO3 + 6LiCl + 2S4、Li-Al/FeS电池(一级是Li-Al合金,一极是粘有FeS石墨,电解质是Li2CO3熔融盐)正极: 负极:总反应方程式:2Li+FeS=Li2S+Fe5、镁电池(一极是Mg,一极是粘有Mo3S4的石墨,电解质是MgSO4熔融盐)正极: 负极:总反应方程式:x Mg+Mo3S4=Mg x Mo3S46、新型燃料电池(一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体)正极:负极:总反应方程式:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O7、固体酸燃料电池(一极通入空气,另一极通入H2;电解质是CsHSO4固体传递H+)负极: 正极:总反应方程式 2H2 + O2 === 2H2O常见原电池电极反应式答案一、一次电池1、伏打电池:负极: Zn–2e-==Zn2+正极: 2H++2e-==H2↑2、铁碳电池(析氢腐蚀):负极: Fe–2e-==Fe2+正极:2H++2e-==H2↑3、铁碳电池(吸氧腐蚀):负极: 2Fe–4e-==2Fe2+OH正极:O2+2H2O+4e-==4-4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 ;2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O4.铝镍电池:负极: 4Al–12e-==4Al3+OH正极:3O2+6H2O+12e-==12-5、普通锌锰干电池:负极:Zn–2e-==Zn2+正极:2MnO2+2NH4++2e-==Mn2O3 +2NH3+H2O6、碱性锌锰干电池:负极:Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH)2正极:2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnO(OH) +2OH-7、银锌电池:负极:Zn+2OH-–2e-== ZnO+H2O正极:Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2OH-8、镁铝电池:负极(Al): 2Al + 8OH-+6e-= 2AlO2-+4H2O正极(Mg): 6H2O + 6e-= 3H2↑+6OH–9、高铁电池正极:2FeO42- + 8H2O +6e-==2Fe(OH)3 + 4OH–负极: 3Zn + 6OH– 6e-== 3Zn(OH)210、镁/H2O2酸性燃料电池正极:2H++H2O2=2H2O负极:Mg–2e-== Mg 2+二、二次电池(蓄电池或充电电池)1、铅蓄电池:放电时:负极: Pb-2e-+SO42-==PbSO4正极: PbO2+2e-+4H++SO42-==PbSO4+2H2O2、镍镉电池放电时负极: Cd-2e—+ 2 OH– == Cd(OH)2正极: 2NiOOH + 2e—+ 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH–三、燃料电池1、氢氧燃料电池(1)电解质是KOH溶液(碱性电解质)负极:2H2– 4e- + 4OH— === 4H2O正极:O2 + 2H2O + 4e- === 4OH-(2)电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)负极:2H2–4e- === 4H+正极:O2 + 4H+ + 4e- === 2H2O(3)电解质是NaCl溶液(中性电解质)负极:2H2– 4e- === 4H+正极:O2 + 2H2O + 4e- === 4OH—2、甲醇燃料电池(1)碱性电解质正极:3O2 + 12e- + 6H2O=== 12OH-负极:2CH3OH – 12e-+ 16OH—=== 2CO32-+12H2O(2)酸性电解质正极:3O2 + 12e-+ 12H+ == 6H2O负极:2CH3OH –12e-+2H2O==12H++2CO23、CO燃料电池正极: O2 + 4e-+ 4H+ == 2H2O负极: 2CO – 4e- + 2H2O== 2CO2 +4H+4、甲烷燃料电池(1)碱性电解质正极: 2O2 + 4H2O + 8e- == 8OH—负极: CH4 + 10OH—-8e- == CO32- + 7H2O(2)酸性电解质正极: 2O2 + 8e-+ 8H+ == 4H2O负极: CH4- 8e- + 2H2O == 8H+ + CO25、肼(N2H4)燃料电池正极: O2 + 2H2O + 4e- == 4OH—负极: N2H4+ 4OH—– 4e-=== N2 +2H2O四、非水体系电池1、氢氧燃料电池负极:2H2– 4e-+2CO32- === 2CO2↑+2H2O正极:O2 + 4e-+2CO2 === 2CO32-2、CO电池(一极为CO,另一极为空气与CO2的混合气,Li2CO3和Na2CO3熔融盐作电解质)正极: O2 + 4e-+ 2CO2 = 2CO32-负极: 2CO+2CO32-– 4e-==4CO23、一次性锂电池:负极:8Li -8e-=8 Li +正极:3SOCl2+8e-=SO32-+2S+6Cl-4、Li-Al/FeS电池正极:2Li++FeS+2e—=Li2S+Fe负极: 2Li-2e-=2Li +5、镁电池正极:x Mg2++Mo3S4+2x e-=== Mg x Mo3S4负极:x Mg-2x e-===x Mg2+6、新型燃料电池正极:13O2+ 52e-==26O2—负极:2C4H10+26O2- – 52e-==8CO2+10H2O7、固体酸燃料电池负极:2H2–4e- === 4H+正极:O2 + 4H+ + 4e- === 2H2O。
常见的原电池电极反应式书写汇总
常见的原电池电极反应式书写汇总一次电池1、伏打电池:(负极一Zm 正极Yu 电解液:H2SO4)负极:Zn -2c === Zn*(氧化反应)正极:2H+ + 2c ===比f (还原反应)离于方程式:Zn + 2屮==H. f + Zir^2、铁碳电池:(负极一Fc正极一C 电解液:H2CO3弱酸性)负极:Fc - 2c === F D*(氣化反正极:2H* + 2c- === H2 f (还原反应)离于方程式:Fc + 2H H2 T + Fc"(析氢腐蚀)3、铁碳电池:(负极一Fc正极一C 电解液:中性或碱性)负极:2Fc-4c === 2Fc^* 化反应)正极:()2 + 2出()+ 4c' === 4()H'(还原反应)化学方程式:2Fc + (L+2H2O === 2F D(()H)2(吸氧腐蚀)4F C(()H)2 +()2 + 2出()===4F U(()H)3 2Fe(()H)3=== + 3出()(铁锈的生成过程)4•铝镰电池:(负极一Ah正极一Ni 电解液:NoCl溶液、(冷负极:4A1 -12c- === 4A严(氧化反应)正极:3()2+ 6出()+ 12c === 12()H•(还原反应)化学方程式:4A1 + 3()2 + 6HQ === 4A1(()H)3(海洋灯标电池)5、普通锌猛干电池:(负极一Zm正极Y 电解液:NH/X MnO.的糊状物)负极:Zn - 2c === ZiF气氧化反应)正极:2Mn()2 + 2H・ + 2c === Mn.O^ + H.O (还原反应)化学方程式:Zn + 2NH4CI + 2Mn(). === ZnCU + Mn.O^ + 2NH316、碱性锌猛干电池:(负极一Zm正极Y 电解液:KOH. MnO.的糊状物)负极:Zn + 2()H--2c- === Zn(()Hh (氧化反应)正极:2Mn()2 + 2H2()+2C === 2Mn(X)H + 2()H-(还原反应)化学方程式:Zn + 2Mn()2 + 2出()===Zn(()Hh+ MnOOH7、银锌电池:(负极一Zn、正极“AM)电解液:NaOH)负极:Zn + 2()H・-2c- === Zn(()H)2 (氧化反应)正极:AgQ + H2()+ 2c ===2Ag+2()H・(还原反应)化学方程式:Zn + A也0 + HX) === Zn(()H)2 + 2Ag8、铝-空气-海水(负极-铝、正极-石墨、钳网等能导电的情性材料电解液:海水)负极:4Al・12u" === 4AP* (<化反应)正极:3()2 + 6H2()+12c- === 12()H-(还原反应)总反应式为:4A1 + 3()2 + 6HQ === 4A1(()H)3 (钳网增大与氧气的接触面)9、镁…铝电池(负极-Al、正极一Mg 电解液:K()H )负极(Al): 2A1 + 8()H・-6c- === 2A1()2- + 4比()(氣化反应)正极(Mg): 6出()+ 6c === 3H2 f +6<)H-(还原反应)化学方程式:2A1 + 2()H・+ 2出()===2AR)2'+ 3出f正极:F C P()4 + Li* + c- === LiFcP()4 (还原反应) 阳极:LiFcP ()4-c ===F cP()4 + Li+ (氧化反应) 10.锂电池一型:(负极-金厲锂、正极“石墨 电解液:LiAlCL …SOCh )负极:8Li - 8c === 8Li^ (氧化反应)充电时 阴极:tr + C- === Li (还原反应)正极:3S()C12 + 8c"=== SC*- +2S + 6C 广(还原反应)化学方程式:8Li + 3S()C12 === Li^SO^ + 6LiCi + 2S二次电池(又叫蓄电池或充电电池)1、铅薔电池:(负极一Pb 、正极一Pb ()2 电解液:浓硫酸)放电时 负极:Pb-2c-+s ()r- === Pbs <)4 (氧化反应)正极:Pb()2 + 2c" + 4H++ S()j-=== PbS(h+ 2H2()(还原反应)充电时 阴极:PbS<)4 + 2H" + 2c === Pb + H2S()4 (还原反应)阳极:PbS (h + 2出()-2e=== Pb ()2 + HSh + 2H ・(氧化反应)总化学方程式:Pb + Pb()2 + 2H2S()4 -慕-2PbS()4 + 2HQ2、铁••镰电池:(负极・・民、正极一Z ()2 电解质:K ()H 溶液)放电时负极: Fe - 2c + 2()H - === Fu(()H)2 (氧化反应)正极: Ni()2 + 2出()+ 2 厂===Ni(()H)2 + 2()H'(还原反应)充电时阴极: F U (()H)2 + 2c === Fc + 2()H '(还原反应)阳极: Ni(( )H)2 - 2c + 2( )H ・===Ni(\ + 2Hn (氧化反应)总化学方程式:Fc + NiO, + 2HX )允电3. LiFepOq 电池(正极一LiFcPO,负极一石墨电解质:含Li ■导电固体) 放电时负极:Li - C===Li* (氧化反应)4、镣-镉电池(负极“Cd.正极一NiOQH 电解质:K()H 溶液)放电时 负极:Cd ・2J+2()H ・=HCd(()H)2 (氧化反应)正极:2Ni(X)H + 2c + 2H2() === 2Zi(()H)2 + 2()H'(还原反应)充电时 阴极:Cd(()H)2 + 2c ===Cd + 2OH-(还原反应)阳极:2Zi(()H)2 - 2e + 2()H === 2Ni()()H + 2比()(氧化反应)总化学方程式:Cd + 2Ni()OH + 2比()烷暑-Cd(()H), + 2Ni(()H)25、氢一镰电池:(负极-LaNi, ftS 氢合金、正极一Ni()()H 电解质:KOH + LiOH ) 放电时 负极:LaNi,H,-6c- + 6()H'=== LaNi, + 6兄()(氧化反应)正极:6NiO()H + 6厂 + 6H2()=== 6Ni(()H)2 + 6()H'(还原反应)充电时 阴极:LAh + 6u ・ + 6Hn===SNiH + 6()H-(还原反应)阳极:6Ni(()H)2 — 6厂+6()H ・===6Ni()()H + 6H2()(氣化反应)总化学方程式:LaNi,H^ + 6Ni()()H 充电 LaNi, + 6Ni(()H)26、高铁电池:(负极一Zn 、正极…石墨 电解质:浸湿固态碱性物质) 放电时 负极:3Zn - 6c +6()HP==3Zn(()H)2 (氧化反应)正极:2Fe()4-' + 6e+ 8H2()=== 2F C (()H)3 + 1()()H'(还原反应)充电时 阴极:3Zn(()H)2 + 6c === 3Zn + 6()H"(还原反应)阳极:2F C (OH)3-6C ' + 10()H'=== 2Fe<)4^+ «比()(氧化反应)放电总化学方程式:3Zn + 2K2F C ()4 + 汨2()「充电-3Zn(()H)2 + 2Fc((旧人 + 4I«)H 总化学方程式:F C P()4 + Li7L 电LiFcP()47、锂电池二型(负极LiC"正极含锂的二氧化钻LiC()()2、充电时LiCoO,中Li被氧化,L广还原以Li原于形式嵌入电池负极材料碳G中,以LiG耒示)放电时负极:LiCh - XC === Li,;i^)Cfi + xLi (氧化反应)正极:Li gCoQj + xc' + xLi" === LiC(》()2 (还原反应)充电时阴极:LigG +小广+ 2 H= uq (还原反应)阳极:LiC<)()2 - XC === Li(i・0C()()2 + xLi* (氧化反应)总反应方程式:LigC()()2 + Lie,充电LiCo()2 + LigG燃料电池氢氧燃料电池氢氧燃料电池一般是以惰性金属钳(PV)或石墨做电极材料,负极通入兄,正极通入O"总反应为:2H, + O, === 2HX)电板反应特别要注意电解质,有下列三种情况: 1、电解质是K()H溶液(碱性电解质)负极:H, - 2& + 2()H一===2H2()(氧化反应)正极:()2 + 2出()+ 4c === 4()H一(还原反应)总反应方程式:2出+()2 === 2比()2、电解质是HPQ溶液(酸性电解质)负极:H2-2C・H=2H+(氧化反应)正极:()2 + 4H" + 4c === 2比()(还原反应)总反应方程式:2出+()2 === 2出()3、电解质是NaCl溶液(中性电解质)正极:()2 + H2()+ 4c === 4()H-负极:H. - 2c- === 2H^ (氧化反应)总反应方程式:2H2+O2= = =2H2()说明:1、碱性溶液反应物、生成物中均无H・2、水溶液中不能出现(尸3、中性溶液反应物中无H■和()H・4、酸性溶液反应物、生成物中均无()H・二.甲»燃料电池1 •碱性电解质(钳为两极、电解液KOH溶液)正极:3()2 + 12c + 6出()===12()H・(还原反应)负极:2CH3()H-12C- + 16()H-=== 2C(V+ 12HX)(氧化反应)总反应方程式:2CH3()H + 3()2+ 4K()H === 2K2C()3 + 6出()2•酸性电解质(钳为两极、电解液HSOj溶液)正极:3()2 + 12c + 12H・===6凡()(还原反应)(注:乙醇燃料电池与甲醇燃料电池原理基本相同)负极:2CH3()H-12C+2H2()==12H J2C()2(氣化反应)总反应式:2CH3()H + 3()2 === 2C()2 + 4H2()(氣化反应)三、CO燃料电池(总反应方程式均为:2C() + a = 2C(b) 1、熔融盐(钳为两极、U2C()3和NM()3的熔融盐作电解质,CO为负极燃气,空气与C()2的混合气为正极助燃气)正极:d +4c- + 2C()2 = 2C(F・(还原反应)2、酸性电解质(钳为两极、电解液比久)4溶液)负极:2C() + 2C(V-4c-=== 4C(X (氧化反应)正极:()2 + 4c + 4H+ === 2比()(还原反应)负极:2C() - 4c' + 2比()2C()2 + 4H* (氧化反应)四、腓燃料电池(钳为两极、电解液K()H溶液)正极:()2 + 2已()+ 4c === 4(旧一(还原反应)负极:N2H4+ 4(〉H一・4c === N, + 4出()(氧化反应)总反应方程式:N2H4 + ()2 === N. + 2比()五、甲烷燃料电池1.碱性电解质(钳为两极、电解液KOH溶液)正极:2(), + 2HX)+ 8c- === 一(还原反应)负极:CH」+ 1()()H"•牝• === C(V' + 7H2()(氧化反应)总反应方程式:CH」+ 2I«)H + 2(). === K2CO3 + 3H2() 2、酸性电解质(钳为两极、电解液H3S()4溶液)正极:2()2 + 8c + 8H+ === 4HX)(还原反应)负极:CH」-8c + 2Hn === 8才+ CO.(氧化反应)总反应方程式:CH, + 2()2 === C()2 + 2出()六.丙烷燃料电池(钳为两极、正极通入()2和C()2、负极通入丙烷、电解液有三种)1、电解质炬熔融碳酸盐(KK()3或Zi2C()3)正极:5()2 + 20c + 1()C()2 === 1()C(屮(还原反应)负极:CH - 2()c + WCOs' === 3C()2 + 4H2()(氧化反应)总反应方程式:C;H, + 5()2 === 3C()2 + 4比()2、酸性电解质(电解液H3S ()4溶液)正极:5()2 + 2()c + 2()H・===lOHQ (还原反应)负极:GH. - 2()c + 6出()===3C()2 + 20H" «化反应)总反应方程式:GH, + 5()2 === 3C()2+ 4比() 3、碱性电解质(钳为两极、电解液K()H 溶液)正极:5()2 + 20c + 10HX)=== 2()()H一(还原反应)负极:GH K - 2()c + 26( )H一=== 3COf + HH.O (氧化反应)总反应方程式:GH, + 5()2 + 6K()H === 3K2C()3 + 7H2()七.乙烷燃料电池(钳为两极、电解液K()H溶液)正极:7()2 + 2牝・+14H2()===28()H"(还原反应)负极:2C2Hr 28c +36()H一=== ACCV + 24比()(氧化反应)总反应方程式:2C:H A + 7()2 + 8K()H === 4K2C()3 + lOH.O。
常见的电极反应方程式的书写
一次电池1、伏打电池:(负极—Zn、正极—Cu、电解液—H2SO4)负极:Zn–2e-==Zn2+(氧化反应)正极: 2H++2e-==H2↑(还原反应)离子方程式Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+2、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性)负极: Fe–2e-==Fe2+(氧化反应)正极:2H++2e-==H2↑(还原反应)离子方程式 Fe+2H+==H2↑+Fe2+ (析氢腐蚀)3、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液中性或碱性)负极: 2Fe–4e-==2Fe2+(氧化反应)正极:O2+2H2O+4e-==4 (还原反应)化学方程式2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 (吸氧腐蚀)4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O(铁锈的生成过程) 4.铝镍电池:(负极—Al、正极—Ni电解液 NaCl溶液、O2)负极: 4Al–12e-==4Al3+ (氧化反应)正极:3O2+6H2O+12e-==12(还原反应)化学方程式4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3(海洋灯标电池)5、普通锌锰干电池:(负极—Zn、正极—C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物) 本文来自化学自习室!负极:Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应)正极:2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O(还原反应) 本文来自化学自习室!化学方程式Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑6、碱性锌锰干电池:(负极—Zn、正极—C、电解液KOH、MnO2的糊状物)负极:Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH)2(氧化反应)正极:2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnOOH +2 OH-(还原反应)化学方程式Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2+ MnOOH 本文来自化学自习室!7、银锌电池:(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH )负极:Zn+2OH––2e-== Zn(OH)2 (氧化反应)正极:Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH-(还原反应)化学方程式Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag8、铝–空气–海水(负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水)负极:4Al-12e-==4Al3+ (氧化反应)正极:3O2+6H2O+12e-==12OH-(还原反应)总反应式为: 4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3(铂网增大与氧气的接触面)本文来自化学自习室!9、镁---铝电池(负极--Al、正极--Mg电解液KOH)本文来自化学自习室!负极(Al): 2Al + 8 OH–- 6e- = 2AlO2–+4H2O(氧化反应)正极(Mg): 6H2O + 6e- = 3H2↑+6OH–(还原反应)化学方程式: 2Al + 2OH–+ 2H2O = 2AlO2–+ 3H210、锂电池一型:(负极--金属锂、正极--石墨、电解液LiAlCl4 -SOCl2)负极:8Li -8e-=8 Li +(氧化反应)正极:3SOCl2+8e-=SO32-+2S+6Cl-(还原反应)化学方程式8Li+ 3SOCl2 === Li2SO3 + 6LiCl + 2S,二次电池(又叫蓄电池或充电电池)1、铅蓄电池:(负极—Pb正极—PbO2电解液—浓硫酸)放电时负极: Pb-2e-+SO42-=PbSO4(氧化反应)正极: PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O(还原反应)充电时阴极: PbSO4 + 2H+ +2e-== Pb+H2SO4(还原反应)阳极: PbSO4 + 2H2O -2e-== PbO2 + H2SO4 + 2H+(氧化反应)总化学方程式Pb+PbO2 + 2H2SO42PbSO4+2H2O2、铁--镍电池:(负极-- Fe 、正极—NiO 2、电解质溶液为KOH溶液)放电时负极: Fe-2e—+ 2 OH– == Fe (OH)2(氧化反应)正极:NiO2 + 2H2O + 2e—== Ni(OH)2 + 2 OH–(还原反应) 本文来自化学自习室!充电时阴极: Fe (OH)2+ 2e—== Fe+ 2 OH–(还原反应)阳极: Ni(OH)2-2e—+ 2 OH–== NiO 2 + 2H2O(氧化反应) 本文来自化学自习室!总化学方程式Fe + NiO 2+ 2H2O Fe (OH)2 + Ni(OH)23、LiFePO4电池(正极—LiFePO4,负极—石墨,含Li+导电固体为电解质)本文来自化学自习室!放电时负极:Li - e— ==Li +(氧化反应) 本文来自化学自习室!正极:FePO4+ Li+ + e—== LiFePO4(还原反应)充电时:阴极:Li+ + e—== Li(还原反应) 本文来自化学自习室!阳极:LiFePO4-e—== FePO4 + Li+(氧化反应)总化学方程式FePO4 + Li LiFePO44、镍--镉电池(负极--Cd、正极—NiOOH、电解质溶液为KOH溶液)放电时负极: Cd-2e—+ 2 OH– == Cd(OH)2(氧化反正极: 2NiOOH + 2e—+ 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH–(还原反应) 本文来自化学自习室!充电时阴极: Cd(OH)2+ 2e—==Cd + 2 OH–(还原反应) 本文来自化学自习室!阳极:2 Ni(OH)2-2e—+ 2 OH–== 2NiOOH + 2H2O(氧化反应)总化学方程式Cd + 2NiOOH + 2H2O Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2本文来自化学自习室!5、氢--镍电池:(负极-LaNi5储氢合金、正极—NiOOH、电解质KOH+LiOH)放电时负极: LaNi5H 6-6e—+ 6OH–== LaNi5 + 6H2O(氧化反应)正极: 6NiOOH +6e—+ 6H2O ==6 Ni(OH)2 + 6OH–(还原反应)充电时阴极:LaNi5+6e—+ 6H2O== LaNi5H 6+ 6OH–(还原反应)阳极: 6 Ni(OH)2 -6e—+ 6OH–== 6NiOOH + 6H2O(氧化反应)总化学方程式LaNi5H 6 + 6NiOOH LaNi5 + 6Ni(OH)26、高铁电池:(负极—Zn、正极---石墨、电解质为浸湿固态碱性物质)放电时负极:3Zn -6e- + 6 OH–== 3 Zn(OH)2(氧化反应)正极:2FeO42—+6e-+ 8H2O ==2Fe (OH)3 + 10OH–(还原反应)充电时阴极:3Zn(OH)2 +6e-==3Zn + 6 OH–(还原反应)阳极:2Fe(OH)3-6e-+ 10OH–==2FeO42—+ 8H2O (氧化反应)总化学方程式3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH7、锂电池二型(负极LiC6、正极含锂的二氧化钴LiCoO2、充电时LiCoO2中Li被氧化,本文来自化学自习室!Li+还原以Li原子形式嵌入电池负极材料碳C6中,以LiC6表示)放电时负极:LiC6– xe- =Li(1-x)C6+x Li+(氧化反应)正极: Li(1-x)CoO2 +xe-+x Li+ == LiCoO2(还原反应)充电时阴极: Li(1-x)C6 +x Li+ +xe- =LiC6(还原反应)阳极: LiCoO2 – xe-= Li(1-x)CoO2+ x Li+(氧化反应) 本文来自化学自习室!总反应方程式Li(1-x)CoO2 + LiC6 LiCoO2+ Li(1-x)C6燃料电池根据题意叙述书写常见于燃料电池,由于燃料电池的优点较多,成为了近年高考的方向。
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伏打电池和水的电解
一、伏打电池的发明
水的电解,是在历史上第一个提供稳定连续电流的电源装置──伏打电池于1800年诞生以后才实现的。
伏打电池的发明归功于两位意大利科学家。
一位是解剖学家和医学教授伽伐尼(Galvani,L. 1737-1798),一位是物理学和化学家伏打(Volta,A.1745-1827)。
1780年,伽伐尼在一次解剖青蛙时有一个偶然的发现。
一只已解剖的青蛙放在一个潮湿的铁案上,当解剖刀无意中触及蛙腿上外露的神经时,死蛙的腿猛烈地抽搐了一下。
伽伐尼立即重复了这个实验,又观察到同样的现象。
最初他以为蛙腿发生痉挛是“大气电”作用的结果。
后来他以严谨的科学态度,选择各种不同的金属,例如铜和铁或铜和银,接在一起,而把另两端分别与死蛙的肌肉和神经接触,青蛙就会不停地屈伸抽动。
如果用玻璃、橡胶、松香、干木头等代替金属,就不会发生这样的现象。
作为解剖学家的伽伐尼脑子里总是想着肌肉和神经等,他想用动物体内有某种电来解释,但这种“动物电”的解释是含糊不清的。
1789年他写成了论文:《关于电对肌肉运动的作用》,于1791年发表。
伏打读到了这篇论文后,就多次重复了伽伐尼的实验。
作为物理学家,他的注意点主要集中在那两根金属上,而不在青蛙的神经上。
伏打在此以前已经对电学作出不少贡献。
他曾经对已有验电器进行改造,制成了一种能够测微量电荷的验电器。
1775年,他在给普利斯特里的信中描写了一种起电盘装置。
对于伽伐尼发现的蛙腿抽搐的现象,他想这可能与电有关,但是他认为青蛙的肌肉和神经中是不存在电的,他推想电的流动可能是由两种不同的金属相互接触产生的,与金属是否接触活动的或死的动物无关。
伏打用自己设计的精密验电器,对各种金属进行了许多实验。
这些实验证明,只要在两种金属片中间隔以用盐水或碱水浸过的(甚至只要是湿和)硬纸、麻布、皮革或其它海绵状的东西(他认为这是使实验成功所必须的),并用金属线把两个金属片连接起来,不管有没有青蛙的肌肉,都会有电流通过。
这就说明电并不是从蛙的组织中产生的,蛙腿的作用只不过相当于一个非常灵敏的验电器而已。
在1796年的一封信中,伏打把金属(以及黄铁矿等某些矿石和木炭)称为第二类导体或干导体,把盐、碱、酸等的溶液称为第二类导体或湿导体。
他指出:把第一类导体与第二类导体相接触,“就会引起电的扰动,产生电运动;至于这个现象的原因,目前还不清楚,只能认为是一般的特性”。
伏打用了三年的时间,用把各种金属两两搭配进行实验的方法,研究两种金属接触产生电的现象。
他发现,一种金属与某一种金属接触时带正电,它与另一种金属接触时则可能带负电。
例如,锌和铜接触时锌带正电,铜带负电;但铜若与金或银接触,则铜带正电,金、银带负电。
伏打以大量的实验为基础,发现了如下的金属起电顺序:锌-铜-锡-铁-铜-银-金-石墨-木炭。
在序列中任何两种相接触,都是位序在前的一种带正电,后面的一种带负电。
这就是著名的伏打序列。
伏打将两块不同的第一类导体与浸有第二类导体溶液的湿布接触,再用导线将这两块第一类导体连接起来,成一回路,便得到虽然微弱但很稳定的电流。
他把这个位置叫做伽伐尼电池。
当把若干个这种电池串接起来时,就能得到较强的电流。
例如,他把许多对(40对、60对)圆形的铜片和锌片相间地叠起来,每一对铜锌片之间放上一块用盐水侵湿的麻布片。
这时只要用两条金属线各与顶面上的锌片和底面上的铜片焊
接起来,则两金属端点就会产生几伏的电压。
如果把铜片换成银片,则效果更好。
金属片对数越多。
电力越强。
这样产生的电流不仅相当强,而且非常稳定,可供人们研究和利用。
后来人们对伏打发明的这种电源装置叫做“伏打电堆”。
1800年,伏打给英国皇家学会写信,报告了他的电堆试验。
从此以后,电学的研究便活跃起来了。
不久,伏打发现当两种金属片之间的湿布慢慢干燥了的时候,电堆产生的电流就渐趋微弱。
于是他改用许多杯子,杯子都盛有盐水或稀酸,每个杯中插入一对锌和铜片,然后用金属线把每个杯中的锌片和另一杯中的铜处焊接起来,便得到经久耐用、电流更强的电池。
这种装置称为“杯冕”。
这就是历史上第一具实用电池。
伏打电池的出现,是一项重大发明,它使人们第一次获得了比较强的稳定而持续的电流。
为科学家们从对静电的研究转入对动电的研究创造了物质条件,导致了电化学、电磁联系等一系列重大的科学发现,加深了人们对光、热、电磁、化学变化之间的关系的认识。
伏打电池的发现还开辟了电力应用的广阔道路,由于它的诞生,19世纪的第一年成了电气时代文明生活的开端。
二、水的电解
在电化学发展中上的第一个发明是利用电流分解水。
1800年3月,英国伦敦皇家学会会长接到伏打关于发明了电堆的信件后,便把这封信给了他的好朋友,英国化学家尼科尔森(Nicholson,W.1753-1815)和卡里斯尔(Carlisle,A.1768-1840),并在皇家学会上公开宣读了。
尼科尔森和卡里斯特尔立即着手利用伏打电池进行施电流于水的试验。
他们的电堆是利用36枚英国半克朗(Crown)银币及一些锌片和硬纸片,用白金箔和丝做电极和导线。
当电极导一和电堆两极接触时,两极上都有气体逸出,他们用排水集气法加以收集。
这样电解了13小时,他们才得到1.1立方时的气体。
与电堆负极相连的铂电极上产生的气体的体积恰为另一铂电极上逸出气体的二倍。
经鉴定,证明这两种气体分别是氢气与氧气,它们的体积比和氢气、氧气合成水时一致。
他们的文章《利用电池电解水》1800年发表后,这一消息立即轰动了科学界。
水的电解和氢、氧化合成水,这两个科学事实完全证实了水是氢和氧的化合物的正确论断,在化学史上有重要意义。
在1800年以后几年内,化学家们利用伏打电堆研究了许多电化学问题,如电解水时水中为什么产生出酸和碱,一些金属盐类水溶液电解时产生的现象及其原因等;英国化学家戴维(Davy,H.1778-1829)并于1807-1808年通过电解法发现了元素钾、钠、钙、锶、钡和镁。
由此可见,伏打电池的发明(以及电解水的成功)对于化学的发展确实具有深远的重要意义。